JP2001240471A

JP2001240471A - 圧電磁器組成物および圧電共振子

Info

Publication number: JP2001240471A
Application number: JP2000054853A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nakai; 泰広中井; Tomonobu Eguchi; 知宣江口; Hitoshi Nakakubo; 仁中久保
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-09-04
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP4355084B2

Abstract

(57)【要約】【課題】比誘電率が低く、電気機械結合係数が高く、機
械的品質係数が高く、高温に曝されても特性劣化が小さ
く、圧電共振子および発振子などの用途に利用できる圧
電磁器組成物とそれを用いた圧電共振子を提供する。【解決手段】組成式がＮａ_xＮｂＯ₃（０．９５≦ｘ≦
１）で表される主成分と、組成式がＡ_yＢＯ_f（ＡはＫ、
ＮａおよびＬｉのうち少なくとも１種とＢｉ、ＢはＬ
ｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂのうち少なくとも１種
からなり、０．２≦ｙ≦１．５、ｆは任意）で表される
副成分とを含み、該副成分を全量中８モル％以下の割合
で含有すると共に、第一遷移金属酸化物のうち少なくと
も１種を、全量中０．０１〜３重量％含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電磁器組成物と
圧電共振子に関し、特に、圧電共振子および発振子に好
適に用いられる圧電磁器組成物とそれを用いた圧電共振
子に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、無線通信や電気回路に用いられる周
波数の高周波化が進んでおり、これに伴って、これらの
電気信号に対して用いられる共振子や発振子も高周波数
に対応したものが要求され、開発が行われている。最近
は、特に、高周波数に対応できる厚み縦振動モードや厚
み滑り振動モードを利用した共振子や発振子用の圧電材
料の開発が進められている。

【０００３】このような圧電共振子および発振子用材料
の中で、鉛を含有せず、高い圧電性を示すセラミック材
料として、近年、ニオブ酸アルカリ系の圧電セラミック
スが注目されている。

【０００４】ニオブ酸アルカリ系の酸化物の中でも、ニ
オブ酸ナトリウム（ＮａＮｂＯ₃）は、ぺロブスカイト
（ＡＢＯ₃）型の酸化物であるが、例えば、Japan Journ
al of Applied Physics, p.322, vol.31, 1992に記載さ
れているように、それ自身では、−１３３℃付近よりも
低い温度下でのみ強誘電性を示し、圧電共振子および発
振子用材料の一般的な使用温度である−２０〜８０℃の
範囲においては圧電性を示さず、圧電材料としての利用
ができない。

【０００５】ところが、ＮａＮｂＯ₃を主成分とし、副
成分としてＢａ_0.5ＮｂＯ₃やＳｒ_0.5ＮｂＯ₃を含有させ
ると、圧電性を示すようになることが、例えば、特開平
９−１６５２６２号公報に記載されている。このような
圧電セラミックスは、比誘電率が低く、比較的高い機械
的品質係数を有し、共振子や発振子としての良好な特徴
を有している。

【０００６】一方、ニオブ酸カリウム・ナトリウム・リ
チウム（Ｋ_xＮａ_yＬｉ_zＮｂＯ₃）系セラミックスは、比
誘電率が低く、電気機械結合係数が高いものの、機械的
品質係数が小さいという特徴を有していることが、例え
ば、特公昭５７−６７１３号公報に記載されている。ま
た、Ｋ_xＮａ_yＬｉ_zＮｂＯ₃系セラミックスでは、高い圧
電性を得るために、Ｋ_xＮａ_yＬｉ_zＮｂＯ₃系セラミック
スのＮａＮｂＯ₃の占める割合は、全量中モル分率で約
０．９以下の割合にすることが好ましく、例えば、特開
平１１−２２８２２６号公報に記載される圧電材料は、
全量中のモル分率で約０．７５〜０．９のＮａＮｂＯ₃
を含有するＫ_xＮａ_yＬｉ_zＮｂＯ₃系セラミックスを主成
分とするものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−１６５２６２号公報に開示されたＮａＮｂＯ₃系セ
ラミックスは、副成分を添加すると良好な圧電特性を示
すが、添加量が増加してゆくと、高温における安定性が
顕著に低下し、例えば、リフロー半田付け時の温度（約
２５０℃）に曝された場合には、特性が劣化してしまい
圧電共振子として使用できないという問題があった。

【０００８】また、Ｋ_xＮａ_yＬｉ_zＮｂＯ₃系セラミック
スでは、モル分率０．９以上のＮａＮｂＯ₃を含有する
組成領域では、圧電特性が顕著に低下するだけでなく、
焼結性が低下したり、温度に対する安定性が悪化し、幅
広い温度範囲で優れた温度安定性が要求される圧電共振
子・発振子用材料としては不適であるという問題があっ
た。特に、ＮａＮｂＯ₃のモル分率が０．９以下の組成
領域では、特公昭５７−６７１３号公報などに記載され
るように、機械的品質係数が低く、高い機械的品質係数
が要求される圧電共振子や発振子用材料としては利用が
困難であるという問題があった。

【０００９】本発明は、特に、厚み滑りモードを利用し
た場合において、比誘電率が低く、電気機械結合係数が
高く、機械的品質係数が高く、リフロー半田付けなどの
高温に曝されても特性劣化が小さく、圧電共振子や発振
子などの用途に利用できる圧電磁器組成物とそれを用い
た圧電共振子を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電磁器組成物
は、主成分Ｎａ_xＮｂＯ₃に対して、特定の副成分を添加
することにより、比誘電率が低く、電気機械結合係数が
高く、機械的品質係数が高く、かつ、耐熱性に優れた磁
器を提供するものである。

【００１１】すなわち、組成式がＮａ_xＮｂＯ₃（０．９
５≦ｘ≦１）で表される主成分と、組成式がＡ_yＢＯ
_f（ＡはＫ、ＮａおよびＬｉのうち少なくとも１種とＢ
ｉ、ＢはＬｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂのうち少な
くとも１種からなり、０．２≦ｙ≦１．５、ｆは任意）
で表される副成分とを含み、該副成分を全量中８モル％
以下の割合で含有すると共に、第一遷移金属酸化物のう
ち少なくとも１種を、全量中０．０１〜３重量％含有す
ることを特徴とする。

【００１２】この構成を採用することにより、特に、厚
み滑りモードを利用した時の、比誘電率が２００以下、
電気機械結合係数が２５％以上、機械的品質係数が５０
０以上と優れた特性を有し、かつ、２５０℃の高温に曝
されても、圧電特性の劣化が小さい圧電磁器を、本発明
の圧電磁器組成物を用いて得ることができる。

【００１３】また、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分における
ＡのＫ、ＮａおよびＬｉのうち少なくとも１種をＢａ、
Ｓｒ、ＣａおよびＭｇの少なくとも１種で置換すること
によって、機械的品質係数をさらに向上することが可能
となる。

【００１４】さらに、本発明の圧電共振子は、圧電磁器
の対向する面に一対の電極を形成してなる圧電共振子で
あって、前記圧電磁器が本発明の圧電磁器組成物を用い
て形成されていることを特徴とする。これにより、優れ
た特性を示す圧電共振子を実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の圧電磁器組成物は、Ｎａ
_xＮｂＯ₃を主体とするぺロブスカイト型酸化物に対し、
組成式Ａ_yＢＯ_fで表わされる副成分を８モル％以下の割
合で含有すると共に、第一遷移金属のうち少なくとも１
種を酸化物換算で全量中０．０１〜３重量％含有するも
のである。

【００１６】すなわち、組成式がＮａ_xＮｂＯ₃（０．９
５≦ｘ≦１）で表される主成分と、組成式がＡ_yＢＯ
_f（ＡはＫ、ＮａおよびＬｉのうち少なくとも１種とＢ
ｉ、ＢはＬｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂのうち少な
くとも１種からなり、０．２≦ｙ≦１．５、ｆは任意）
で表される副成分とを含み、該副成分を全量中８モル％
以下の割合で含むことが重要で、特に副成分は２〜５モ
ル％であることが機械的品質係数と電気機械結合係数と
を同時に高める点で好ましい。また、第一遷移金属のう
ち少なくとも１種を酸化物換算で全量中０．０１〜３重
量％含有することが必要である。

【００１７】この組成物を用いることによって、２５０
℃の高温に曝されても、特に、厚み滑りモードを利用し
た時の比誘電率が２００以下、電気機械結合係数が２５
％以上、機械的品質係数が５００以上と優れた圧電特性
を示す磁器を提供することが可能である。

【００１８】本発明の圧電磁器組成物は、Ｎａ_xＮｂＯ₃
（０．９５≦ｘ≦１）を主成分とし、機械的品質係数を
５００以上に高めるため、ｘの値を０．９５〜１とする
ことが必要である。ｘの値が０．９５より小さいと機械
的品質係数と電気機械結合係数が低下し、１より大きい
と分極処理が困難になるからであり、特に０．９８〜１
が好ましい。また、主成分であるＮａ_xＮｂＯ₃は、磁器
の全量中９２モル％以上存在することが重要である。

【００１９】また、副成分は、組成式がＡ_yＢＯ_fで表さ
れ、ＡはＢｉを含むと共に、Ｋ、ＮａおよびＬｉのうち
少なくとも１種を含むものであり、また、ＢはＬｉ、Ｔ
ｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂのうち少なくとも１種を含む
ことが重要である。なお、ｙは、２５％以上の電気機械
結合係数と５００以上の機械的品質係数を得るため、
０．２≦ｙ≦１．５の範囲にあることが重要である。ｙ
がこの範囲外の場合には、磁器の焼結性が悪化し、良好
な特性が得られないからである。特に、機械的品質係数
と電気機械結合係数に優れるという観点で、０．５〜
１．２が望ましい。ｆは任意の実数である。ただし、ｆ
は３が代表的な値であるが、含まれる元素の価数や組み
合わせによって変化する。

【００２０】Ａ_yＢＯ_fで表わされる副成分は、例えば、
（Ｌｉ_1/2Ｂｉ_1/2）（Ｌｉ_1/4Ｎｂ₃ _/4）Ｏ₃、（Ｋ_1/2Ｂ
ｉ_1/2）（Ｌｉ_1/4Ｎｂ_3/4）Ｏ₃、（Ｎａ_1/2Ｂｉ_1/2）
（Ｌｉ _1/4Ｎｂ_3/4）Ｏ₃、（Ｋ_3/15Ｌｉ_7/15Ｂｉ_1/3）
（Ｌｉ_1/6Ｎｂ_5/6）Ｏ₃、（Ｋ_1/3Ｌｉ_1/3Ｂｉ_1/3）_0.5
（Ｌｉ_1/6Ｎｂ_5/6）Ｏ_2.6、（Ｋ_3/15Ｌｉ_7/15Ｂｉ_1/3）
（Ｌｉ_1/2Ｎｂ_1/2）Ｏ_2.3、（Ｋ_8/15Ｌｉ_2/15Ｂｉ_1/3）
（Ｌｉ_1/6Ｔａ_5/6）Ｏ₃、（Ｋ_8/15Ｌｉ_2/15Ｂｉ_1/3）
（Ｌｉ_1/6Ｓｂ_5/6）Ｏ₃、（Ｋ_1/2Ｂｉ_1/2）_1/2Ｎｂ
Ｏ₃、（Ｋ_1/2Ｂｉ_1/2）ＴｉＯ₃などである。

【００２１】また、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分は、例え
ば、（Ｋ_8/15Ｌｉ_2/15Ｂｉ_1/3）（Ｌｉ_1/6Ｔａ_5/6）Ｏ₃
のように、ＡはＫ、ＮａおよびＬｉのうち少なくとも２
種とＢｉから構成されることが望ましい。ＫとＬｉが同
時に選ばれ、Ｂｉと共にＡサイトの元素群を構成するこ
とによって、電気機械結合係数が高く、耐熱性に優れた
磁器を得ることができる。

【００２２】また、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分における
元素群Ｂは、Ｔｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂのうち少なく
とも１種とＬｉとから構成されることが好ましい。これ
により、機械的品質係数を大きくすることができる。

【００２３】また、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分の含有量
は、全量中８モル％以下であることが必要である。すな
わち、磁器の全量中、主成分が９２モル％以上で、副成
分が８モル％以下を占める必要がある。この副成分は、
圧電特性を改善し、特に機械的品質係数を高くすると同
時に、磁器の温度安定性を向上し、その耐熱性を顕著に
向上させる効果を有している。

【００２４】さらに、本発明の圧電磁器組成物は、原子
番号２１のＳｃから原子番号３０のＺｎまでの元素の属
する第一遷移金属のうち少なくとも１種を酸化物換算で
全量中０．０１〜３重量％含有することが重要で、機械
品質係数を高める点で特に０．２〜１重量％が望まし
い。この値が０．０１重量％より小さいと機械的品質係
数が低下し、３重量より大きいと電気機械結合係数が低
下する。

【００２５】第一遷移金属を含有させることによって、
電気機械結合係数を向上すると同時に、機械的品質係数
を顕著に向上することができる。第一遷移金属は、酸化
物換算で全量中０．０１〜３重量％、特に好適には０．
２〜２重量％含有させることが望ましい。

【００２６】特に、機械的品質係数を大きくする効果が
高いという理由から、第一遷移金属として、Ｖ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種、特に好
適にはＭｎを酸化物換算で全量中０．０１〜３重量％、
特に、０．２〜２重量％含することが望ましい。

【００２７】そして、上記の構成を採用することによ
り、特に、厚み滑りモードを利用した時の比誘電率が２
００以下、電気機械結合係数が２５％以上、機械的品質
係数が５００以上の優れた特性を有し、かつ、２５０℃
の高温に曝されても、圧電特性の劣化が小さい圧電磁器
を、本発明の圧電磁器組成物を用いて得ることができ
る。

【００２８】なお、用いる第一遷移金属の少なくとも１
種は、機械的品質係数の向上効果が大きいという理由か
ら、ぺロブスカイト型の結晶粒子内に固溶していること
が好ましい。しかし、上記の第一遷移金属の含有量が増
加すると、それらの金属元素の一部が、第２相を形成
し、結晶粒子の粒界部などに存在する場合があるが、磁
器組成が本発明の範囲内であれば何ら差し支えない。

【００２９】また、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分のＡの
Ｋ、ＮａおよびＬｉのうち少なくとも一種をＢａ、Ｓ
ｒ、ＣａおよびＭｇの少なくとも１種で置換することに
よって、機械的品質係数をさらに向上することが可能と
なる。

【００３０】なお、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分におい
て、ＡはＫ、ＮａおよびＬｉのうち少なくとも１種とＢ
ｉ、ＢはＬｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂの少なくと
も１種であれば、その他の元素がＡおよびＢに含まれて
いても特性が劣化しない範囲であれば差し支え無い。

【００３１】このように構成された本発明の圧電磁器組
成物を用いると、比誘電率が低く、電気機械結合係数が
高く、機械的品質係数が高く、高温に曝されても特性劣
化が小さい耐熱性に優れたＮａＮｂＯ₃系の圧電磁器を
得ることができる。

【００３２】また、本発明の圧電共振子は、本発明の圧
電磁器組成物を用いて形成された圧電磁器の対向する面
に一対の電極を形成してなることを特徴とするものであ
り、これによって、共振インピーダンスをＲ₀、反共振
インピーダンスをＲ_aとした時、２０ｌｏｇ（Ｒ_a／
Ｒ₀）で表されるＰ／Ｖ値が６０ｄＢ以上と優れた特性
を提供することができる。

【００３３】この圧電共振子は、例えば図１（ａ）に示
すように、本発明の圧電磁器組成物により形成した圧電
磁器１ａの対向する２つの面（上下面）に一対の電極２
ａおよび電極３ａが設けられている。ここで、電極２ａ
および３ａは圧電磁器１ａの表面の全面に形成されてお
り、これにより、例えば厚み滑り振動モードを利用した
場合に、優れた特性を示すことができる。

【００３４】また、図１（ｂ）は電極２ｂおよび電極３
ｂが圧電磁器１ｂの表面の一部に形成されているもので
あり、電極２ａと３ａとの対向する部分にエネルギーを
有効に閉じこめることができ、例えば厚み滑り振動モー
ドを利用した場合に、より優れた特性を示すことができ
る。

【００３５】さらに、図１（ｃ）は圧電磁器１ｃの上下
面の中央部に電極２ｃおよび３ｃが設けられ、かつ引出
し配線４ｃ、５ｃによりそれぞれ一体となって形成され
ている。電気信号は引出し配線４ｃおよび５ｃを経由し
て、それぞれ電極２ｃおよび３ｃに伝わり、例えば厚み
滑り振動モードを利用した場合に、圧電磁器１の電極部
分にエネルギーが効果的に閉じこめられると同時に、圧
電磁器の両端を保持したときの特性劣化が小さくなると
いう特徴を有している。

【００３６】本発明の圧電磁器組成物は、例えば、次の
ようにして製造することができる。まず、出発原料に主
成分として、Ｎａ₂ＣＯ₃とＮｂ₂Ｏ₅、また、副成分とし
て、Ｋ₂ＣＯ₃、Ｎａ₂ＣＯ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃、ＢａＣＯ₃、
ＳｒＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、ＭｇＣＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ
₅、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｓｂ₂Ｏ₅、さらに、第一遷移金
属の酸化物として、Ｓｃ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｃｒ₂
Ｏ₃、ＭｎＯ₂、ＮｉＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ₃Ｏ₄、ＣｕＯ、
ＺｎＯの各粉末を所定の割合で混合し、８５０〜１０５
０℃で３〜５時間仮焼した後、粉砕することによって所
望の材料組成の基本粉末を作製する。

【００３７】この粉末に有機バインダーを混合し、金型
プレス、静水圧プレス等により所望の形状に成形した
後、大気中などの酸素含有雰囲気において、１２５０〜
１３５０℃で２〜５時間焼成することによって磁器を得
ることができる。

【００３８】なお、添加する第一遷移金属の酸化物は、
上記の作製プロセス中、調合時だけでなく、仮焼した粉
体に対して混合しても同様な効果が得られる。また、使
用する原料粉末としては炭酸塩や酸化物だけでなく、酢
酸塩または有機金属などの化合物のいずれであっても、
焼成などの熱処理プロセスによって酸化物になるもので
あれば差し支えない。

【００３９】また、本発明の圧電磁器組成物において
は、原料粉末などに微少量含まれるＲｂやＨｆなどの不
可避不純物が混入する場合があるが、特性に影響のない
範囲であれば何ら差し支えない。

【００４０】さらに、本発明の圧電磁器組成物の結晶相
は、ペロブスカイト型の結晶構造を主体とし、平均結晶
粒径は、優れた圧電特性と機械的強度を有する点から１
〜１０μｍが好ましい。

【００４１】

【実施例】出発原料として、Ｋ₂ＣＯ₃、Ｎａ₂ＣＯ₃、Ｌ
ｉ₂ＣＯ₃、ＢａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、ＭｇＣ
Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｓｂ₂
Ｏ₅粉末を用い、所望により第一遷移金属の酸化物とし
て、ＴｉＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、
Ｃｏ₃Ｏ₄、ＮｉＯの各粉末を用いて、圧電磁器の組成が
表１〜３に示す値となるように秤量した。

【００４２】この混合物をＺｒＯ₂ボールを用いたボー
ルミルで１２時間湿式混合した。次いで、この混合物を
乾燥した後、大気中で１０００℃で３時間仮焼し、該仮
焼物を再び上記ボールミルで細かく粉砕した。その後、
この粉砕物にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などのバ
インダーを混合して造粒した。

【００４３】得られた粉末を１５０ＭＰａの圧力で幅２
５ｍｍ×長さ３５ｍｍ×厚さ１．５ｍｍの寸法からなる
角板状にプレス成形した。この成形体を大気中において
１１５０〜１３５０℃で２時間焼成した。得られた磁器
を０．５ｍｍの厚みになるまで研磨した。

【００４４】得られた磁器のＸＲＤパターンを測定し同
定した結果、いずれもペロブスカイト型結晶を主体とし
ていることがわかった。

【００４５】さらに、この磁器を幅５ｍｍ×長さ３０ｍ
ｍ×厚み０．５０ｍｍの短冊形状に加工し、これらの端
面部に銀電極を形成した後、２００℃のシリコンオイル
中で３ｋＶ／ｍｍの直流電界を３０分間印加して分極処
理を行った。この後、短冊を０．２５ｍｍの厚さまで研
磨し、それらの上下面の全面に、銀電極を蒸着し、幅
１．５ｍｍ×長さ４．５ｍｍの圧電素子を作製した。

【００４６】そして、これらの圧電素子の静電容量、共
振・反共振周波数、共振抵抗をインピーダンスアナライ
ザを用いて測定し、厚み滑りモードの比誘電率、電気機
械結合係数、機械的品質係数を求めた。さらに、耐熱性
テストとして、これらの圧電素子を２５０℃の温度下で
１時間保持し、室温下で２４時間放置した後、これらの
素子の共振・反共振周波数を測定し、電気機械結合係数
の熱処理後の変化率（％）を算出した。結果を表１〜３
に示した。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】本発明の試料Ｎｏ．４〜７、Ｎｏ．１０〜
１５、Ｎｏ．１８〜２０、Ｎｏ．２２〜２５、Ｎｏ．２
７〜５８は、比誘電率が２００以下、電気機械結合係数
が２５％以上、機械的品質係数が５００以上、熱処理後
の変化率が１７％以下であった。

【００５１】特に、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分を２〜５
モル％、ｘが０．９８〜１、ｙが０．５〜１．２、第一
遷移金属を０．２〜２重量％含有する試料Ｎｏ．５、
６、１２〜１４、１９、２０、２３、２４、２７〜５８
は、電気機械結合係数が３０％以上、機械的品質係数が
５００以上であった。これらの中で、副成分におけるＢ
がＬｉとＴｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂのうち少なくとも
１種からなる試料Ｎｏ．５、６、１２〜１４、１９、２
０、２３、２４、２７〜３６、４１〜５８は、電気機械
結合係数が３０％以上、機械的品質係数が１０００以上
であった。

【００５２】一方、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分を含有し
ない試料Ｎｏ．１は圧電性を示さなかった。また、Ａ_y
ＢＯ_fで表される副成分のＡにＢｉが含まれず、ＢにＬ
ｉが含まれない試料２および３は、機械的品質係数が３
５８以下、電気機械結合係数が３２以下で、耐熱性に劣
っていた。

【００５３】また、Ａ_yＢＯ_fで表される副成分が１０モ
ル％と多く、本発明の範囲外の試料Ｎｏ．８は、機械的
品質係数が３８５と小さかった。さらに、第一遷移金属
を含まない試料Ｎｏ．９および５％と多く本発明の範囲
外の試料Ｎｏ．１６は、機械的品質係数が３６２以下、
電気機械結合係数が２６以下であった。

【００５４】さらに、主成分Ｎａ_xＮｂＯ₃におけるｘが
０．９２と小さく、本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１７は
機械的品質係数が３５２、電気機械結合係数が２１％で
あった。

【００５５】さらにまた、副成分Ａ_yＢＯ_fのｙが０．１
と小さく、本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２１は、電気機
械結合係数が２０％であった。また、副成分Ａ_yＢＯ_fの
ｙが１．８と大きく、本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２６
は、機械的品質係数が３４９、電気機械結合係数が１９
％であった。

【００５６】

【発明の効果】主成分ＮａＮｂＯ₃に特定の副成分を８
モル％以下の割合で加えることにより、比誘電率が低
く、電気機械結合係数が高く、機械的品質係数が高く、
耐熱性に優れた圧電磁器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電共振子の斜視図で、電極が（ａ）
は磁器の全面にある場合、（ｂ）は磁器の一部にある場
合、（ｃ）は磁器の一部にあり、引出電極がある場合で
ある。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ・・・圧電磁器２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G030 AA02 AA03 AA04 AA07 AA08 AA09 AA10 AA16 AA19 AA20 AA21 AA22 AA25 AA27 AA28 AA29 AA42 AA43 BA10 CA01 CA04 PA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成式がＮａ_xＮｂＯ₃（０．９５≦ｘ≦
１）で表される主成分と、組成式がＡ_yＢＯ_f（ＡはＫ、
ＮａおよびＬｉのうち少なくとも１種とＢｉ、ＢはＬ
ｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｂのうち少なくとも１種
からなり、０．２≦ｙ≦１．５、ｆは任意）で表される
副成分とを含み、該副成分を全量中８モル％以下の割合
で含有すると共に、第一遷移金属酸化物のうち少なくと
も１種を、全量中０．０１〜３重量％含有することを特
徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２】Ａ_yＢＯ_fで表される副成分におけるＡの
Ｋ、ＮａおよびＬｉのうち少なくとも１種を、Ｂａ、Ｓ
ｒ、ＣａおよびＭｇのうち少なくとも１種で置換したこ
とを特徴とする請求項１記載の圧電磁器組成物。
【請求項３】圧電磁器の対向する面に一対の電極を形成
してなる圧電共振子であって、前記圧電磁器が請求項１
または２記載の圧電磁器組成物を用いて形成されている
ことを特徴とする圧電共振子。